câu hỏi ôn tập kết cấu thép 2 đại học xây dựng

Câu hỏi ôn tập thép ii
Hệ chính quy

Chơng 1 : Nhà công nghiệp
1. Hãy kiểm tra cột đặc tiết diện chữ H, chịu nén uốn: Mx = 48000 daNm, N =
110000 daN. Tiết diện cột gồm 2 bản cánh nh nhau có kích thớc 350x20 và bản
bụng có kích thớc 440x10. Thép làm cột có f = 2100 daN/cm2, E = 2,1.10 6
daN/cm2. Chiều dài tính toán của cột l x = 920 cm, ly = 460 cm. Tiết diện cột có
trục x vuông góc với bề cao bản bụng, trục y song song với bề cao bản bụng. Hệ
số điều kiện làm việc của cột = 1. Cho các hệ số = 1,5626 và c = 0,3541 (sinh
viên không phải xác định hai hệ số này).
2. Vì sao trong cấu tạo chân cột thép nhà công nghiệp có sức trục lớn liên kết cứng
với móng ta phải bắt bulông neo ở trên các sờn đỡ? Có khi nào chân cột liên kết
cứng với móng bulông neo bắt trực tiếp vào bản đế? Nếu vậy bản đế và việc bố
trí bulông neo theo anh (chị) phải thế nào? Vì sao?

Do bulong neo c tớnh chu kộo ti chõn ct. i vi nh cú sc trc ln thỡ
ni lc ti chõn ct cng ln. Do vy lc kộo xut hin trong bulong neo cng
rt ln. Sn lm vic ging cụng xụn ngm ti cỏnh ct chu lc vuụng gúc
hng xung cú chiu cao tit din ln nờn cng chng un rt ln s
sc chu c momen do bulong gõy ra. Nu bt bulong trc tip vo bn
thỡ phn tha ra ca bn bt bulong phi chu un do bulong chu kộo
hoc chu phn lc t múng tỏc dng lờn (xut hin ng thi nhng 2 phớa
khỏc nhau. Vỡ bn mng (chiu cao tit din rt nh so vi chiu rng bn)
nờn cng chng un nh s lm chõn ct xoay. Do vy ch khi ni lc chõn
ct nh mi bt bulong trc tip vo bn . Nu khụng bn phi dy v
bulong phi b trớ sỏt cỏnh ct mi m bo chõn ct khụng xoay khi chu ti.
3.

Kiểm tra khả năng chịu lực của xà gồ mái làm bằng thép cán nóng [12. Mái có góc
dốc = 16o, khoảng cách các vì kèo đỡ xà gồ B = 4,8 m, khoảng cách các xà gồ

trên mặt bằng d = 1,2 m. Tải trọng tác dụng gồm: Tĩnh tải mái (gồm tôn lợp, trần,
giằng mái, cha kể trọng lợng xà gồ) gc = 22 daN/m2MB, hoạt tải sửa chữa mái pc =
30 daN/m2MB, hệ số vợt tải ng = 1,1 và np = 1,3.
Thép làm xà gồ có f = 2100 daN/cm2, E = 2,1.10 6 daN/cm2. Độ võng giới hạn của
xà gồ [f/l] = 1/200. Hệ số điều kiện làm việc của xà gồ = 1. Xà gồ liên kết khớp với
vì kèo.
Thép [12 có các đặc trng của tiết diện và trọng lợng 1m dài tra ở bảng IV.6 trang
129 sách Thiết kế Kết cấu thép Nhà Công nghiệp

4.

Hãy phân tích và chọn một trong hai phơng án tiết diện thanh dàn sau cho thanh
cánh nén của dàn có lx = ly :
Tiết diện dạng chữ T ghép từ 2 thép góc L90.90.8
Tiết diện dạng chữ T ghép từ 2 thép góc L100.75.8, ghép cạnh lớn.
1


Cả 2 phơng án này đều đảm bảo điều kiện chịu lực và có max < []
5.

Một cột rỗng 2 nhánh có cấu tạo nh sau: Nhánh 1 có dạng chữ [ (bản cánh hớng về
nhánh 2) ghép từ 2 thép góc L180x12 làm cánh của nhánh và bản thép tiết diện
240x12 làm bụng của nhánh, bề cao của tiết diện nhánh 1 là bề rộng của tiết diện cột
b = 440 (tính phủ bì từ 2 thép góc làm cánh chữ [ của nhánh), nhánh 2 có dạng chữ I
tổ hợp gồm 2 bản cánh của nhánh tiết diện 300x20 và bản bụng của nhánh tiết diện
400x8. Hai nhánh đặt cách nhau để có chiều cao toàn tiết diên h =1250 và đ ợc liên
kết với nhau bởi hệ thanh tam giác có thanh ngang, thanh bụng xiên là thép góc
L75x6 có diện tích tiết diện là 8,78cm 2, thanh bụng xiên nghiêng với nhánh cột một
góc = 30o. Tiết diện cột có trục x-x là trục ảo, trục y-y là trục thực.

Kiểm tra ổn định tổng thể của cột theo trục ảo ?
Cặp nội lực nguy hiểm cho cột là: M 1 = 103500 daNm, N1 = 208500 daN; M2 =
150500 daNm, N2 = 218500 daN; (N 1,N2 là lực nén; M1, M2 là mômen uốn quanh trục
ảo x-x của tiết diện cột; M1 gây nén cho nhánh 1, M2 gây nén cho nhánh 2).Chiều dài
tính toán của cột theo trục x: lx = 3600 cm.Thép làm cột có: f = 2100 daN/cm2, E =
2,1.106 daN/cm2. Hệ số điều kiện làm việc của cột: = 1.
Thép L180x12 có các đặc trng của tiết diện tra ở bảng IV.2 trang 123 sách Thiết kế
Kết cấu thép Nhà Công nghiệp.

6.

Một nhà công nghiệp dài 84 m, hệ giằng cột dới ch bố trí ở hai đầu nhà có đợc
không, vì sao?

Khụng c b trớ h ging ct di trong trng hp ny vỡ chiu di nh >
60m nu ch to 2 khi cng ti 2 i hi nh thỡ khụng m bo gi n nh
cho ton b khung. Mt khỏc do chiu di ln nờn nh hng bin dng do
nhit l ln. i vi mỏi panel BT, 2 h ging u hi ngn cn chuyn v do
nhit lm xut hin thờm ng sut nhit trong kt cu => kt cu b nguy him
hn.
7.

Trong cột rỗng 2 nhánh chịu nén uốn (uốn quanh trục ảo), nếu góc nghiêng của
thanh bụng xiên với nhánh cột tăng lên thì khả năng chịu lực của cột thay đổi thế
nào, vì sao?

8.

Một cột rỗng 2 nhánh có cấu tạo nh sau: Nhánh 1 có dạng chữ [ (bản cánh hớng về
nhánh 2) ghép từ 2 thép góc L160x16 làm cánh của nhánh và bản thép tiết diện

300x16 làm bụng của nhánh, bề cao của tiết diện nhánh 1 là bề rộng của tiết diện cột
b = 550 (tính phủ bì từ 2 thép góc làm cánh chữ [ của nhánh), nhánh 2 có dạng chữ I
tổ hợp gồm 2 bản cánh của nhánh tiết diện 200x25 và bản bụng của nhánh tiết diện
500x10. Hai nhánh đặt cách nhau để có chiều cao toàn tiết diên h =1250 và đợc liên
kết với nhau bởi hệ thanh bụng tam giác có thanh ngang, thanh bụng xiên nghiêng
với nhánh cột một góc = 32o. Tiết diện cột có trục x-x là trục ảo, trục y-y là trục thực.
Kiểm tra ổn định tổng thể của nhánh 2 ?
Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh 2 là: M 2 = 185000 daNm, N2 = 235000 daN; (N2 là
lực nén; M2 là mômen uốn quanh trục ảo x-x của tiết diện cột; M 2 gây nén cho nhánh
2).Chiều dài tính toán của cột theo trục y: l y = 1200 cm.Thép làm cột có: f = 2300
daN/cm2, E = 2,1.106 daN/cm2. Hệ số điều kiện làm việc của cột: = 1.

2


Thép L160x16 có các đặc trng của tiết diện tra ở bảng IV.2 trang 122 sách Thiết kế
Kết cấu thép Nhà Công nghiệp.
9.

Khi chiều cao tiết diện dầm vai trong cột nhà công nghiệp (cột bậc, cột trên đặc, cột
dới rỗng) nhỏ hơn một nửa chiều cao tiết diện cột dới có dùng đợc sơ đồ tính nội lực ở
hình 2.4.a trang 20 sách Thiết kế Kết cấu thép Nhà Công nghiệp không, vì sao?

10. Trong cột rỗng 2 nhánh chịu nén uốn (uốn quanh trục ảo), nếu diện tích tiết diện của
thanh xiên liên kết 2 nhánh tăng lên thì khả năng chịu lực của cột thay đổi thế nào, vì
sao?
11. Nêu các cặp tổ hợp nội lực mômen đầu dàn để tính dàn và phân tích các cặp
mômen này gây nguy hiểm nh thế nao đối với các thanh dàn?
12. Một cột rỗng 2 nhánh có cấu tạo nh sau: Nhánh 1 có dạng chữ [ (bản cánh hớng về
nhánh 2) ghép từ 2 thép góc L125x16 làm cánh của nhánh và bản thép tiết diện

280x16 làm bụng của nhánh, bề cao của tiết diện nhánh 1 là bề rộng của tiết diện cột
b = 450 (tính phủ bì từ 2 thép góc làm cánh chữ [ của nhánh), nhánh 2 có dạng chữ I
tổ hợp gồm 2 bản cánh của nhánh tiết diện 220x20 và bản bụng của nhánh tiết diện
410x8. Hai nhánh đặt cách nhau để có chiều cao toàn tiết diên h =1250 và đ ợc liên
kết với nhau bởi hệ thanh bụng tam giác có thanh ngang, thanh bụng xiên nhiêng với
nhánh cột một góc = 31o. Tiết diện cột có trục x-x là trục ảo, trục y-y là trục thực.
Kiểm tra ổn định tổng thể của nhánh 1 ?
Cặp nội lực nguy hiểm cho nhánh 1 là: M 1 = 105000 daNm, N1 = 204000 daN; (N1 là
lực nén; M1 là mômen uốn quanh trục ảo x-x của tiết diện cột; M 1 gây nén cho nhánh
1).Chiều dài tính toán của cột theo trục y: l y = 1200 cm.Thép làm cột có: f = 2100
daN/cm2, E = 2,1.106 daN/cm2. Hệ số điều kiện làm việc của cột: = 1.
Thép L125x16 có các đặc trng của tiết diện tra ở bảng IV.2 trang 122 sách Thiết kế
Kết cấu thép Nhà Công nghiệp.
13. Vì sao khi tính bulông neo lại sử dụng hệ số vợt tải (ng, hệ số độ tin cậy của tải trọng)
nhỏ hơn 1 cho tĩnh tải (tải trọng thờng xuyên)? Theo anh chị còn sử dụng hệ số n g
< 1 cho những trờng hợp tính toán nào khác?

Bulong neo ch lm vic khi chu kộo, nờn c tớnh vi t hp ti trng gy
kộo ln nht trong bulong. Tnh ti gõy nộn trong ct nờn lm gim ng sut
kộo trong bulong neo. Do vy tớnh h s tin cy ca tnh ti cng nh thỡ
bulong cng nguy him. H s tin cy ca ti trng cú th ly nh hn 1 vỡ
k n sai khỏc vi thi cụng ngoi cụng trng cú th lm vi khi lng nh
hn so vi tớnh toỏn (vớ d tng xõy cú th trỏt mng hn. Cú th b trớ
nhiu ca s, khe ly sỏng, ca ln lm gim khi lng thc).

14. Khi chịu lực nội lực trong thân bu lông neo kéo hay nén? Có khi nào bu lông neo
không chịu lực?

Bulong neo cú th khụng chu lc khi ti chõn ct khụng xut hin cp t hp
ni lc gõy kộo bulong. Khi ú bulong c b trớ theo cu to.

Chơng 2 : Nhà nhịp lớn

3


1. Hãy phân tích sự làm việc không gian của kết cấu mái cupôn sờn vòng? Trờng
hợp mái chịu tải trọng nh thế nào thì tính chất làm việc không gian này không còn
ý nghĩa, vì sao, vẽ sơ đồ tính cho trờng hợp này?

Kt cu mỏi cupon sn vũng cú cu to gm cỏc sn (vũm) phng bỏn
kớnh. u trờn ta vũng nh, u di kờ lờn vnh gi. ngoi ra cú h x g
vũng phng v tuyn liờn kt cỏc sn li thnh h khụng gian cng (x g
v sn l kt cu chu lc chớnh). x g lm vic nh vnh gi, lm gi trung
gian cho cỏc sn. Do vy kt cu cupon sn vũng nh hn kt cu cupon
sn.
Di tỏc dng ca ti trng i xng (tnh ti, hot ti i xng), cỏc sn v
x g s chu ti trng nh nhau vi phn din tớch chu ti tng ng. Do vy
cú th chia cupon thnh cỏc vũm phng riờng r cú thanh cng quy c thay
th cho cỏc v trớ t x g v vnh gi.
Di tỏc dng ca ti trng khụng i xng (giú, hot ti khụng i xng), cỏc
x g vũng b chuyn v tnh tin nờn lm vic rt ớt. Trng hp ny, tớnh cht
lm vic khụng gian khụng cũn ý ngha na. Do vy s lm vic ca cupon
sng vũng ging nh cupon sn. cupon c chia ra lm 4 vựng tớnh ỏp lc
giú. Vựng I v III (phng giú thi) ỏp lc giú cựng chiu vi ỏp lc giú v giỏ tr
ti trng giú tỏc dng vo 2 vựng l khỏc nhau gõy ra chuyn v ln nht. cú
th quy tt c cỏc vũm ca 2 vựng ny v 1 vũm tng ng. Ti trng giú
c phõn lm 2 phn. Phn nh l giú hỳt i xng, phn gn chõn vũm
(2/3f) l giú khụng i xng. Vựng II v IV (vuụng gúc phng giú thi) ỏp lc
giú i xng nờn khụng gõy chuyn v.
2.

Khi tính cupôn sờn chịu tải đối xứng trục ta đa về tính trên một vòm phẳng với sơ đồ
tính là vòm có thanh căng, tiết diện thanh căng đợc quy đổi theo tiết diện vành gối
bằng công thức (2.15, 2.16) trang 114 sách Kết cấu thép 2. Theo anh (chị) diện tích
tiết diện của thanh căng có thay đổi không, nếu có thì thay đổi lớn hơn hay nhỏ hơn
so với tính theo công thức đã nêu, khi vành gối đợc đỡ bởi một hệ thống cột và đợc
tựa khớp cố định vào đỉnh cột? Vì sao?

3.

Tại sao khi tính nội lực cupôn sờn chịu tải trọng đối xứng trục ta đa về tính trên các
vòm phẳng riêng rẽ, còn khi tính với tải trọng gió không đối xứng ta đa về tính trên 2
vòm tơng đơng trực giao liên kết với nhau tại đỉnh?

4.

Hãy phân tích sự làm việc không gian của kết cấu mái cupôn sờn? Trờng hợp mái
chịu tải trọng nh thế nào thì tính chất làm việc không gian này không còn ý nghĩa, vì
sao, vẽ sơ đồ tính cho trờng hợp này?

5. Hãy so sánh u nhợc điểm của kết cấu mái dây 2 lớp và kết cấu mái dây hình yên
ngựa.

4


6.

Hãy phân tích và so sánh u nhợc điểm về sự làm việc của các sơ đồ bố trí lới thanh b,
c, d, e trong hình 2.27 trang 110 sách Kết cấu thép 2, của kết cấu mái vỏ trụ một lớp

lới thanh.

7.

Nguyên tắc chọn lực căng trớc của dây căng trong kết cấu mái dây hai lớp, lực
căng này có làm tăng tiết diện của dây chủ hay không?

8.

Trong kết cấu mái dạng vỏ trụ dùng hệ một lớp thanh không gian, dùng cấu tạo nút
cầu (với các bu lông để liên kết các thanh vào nút) có đợc không, vì sao? Loại nút
cầu này nên dùng cho các dạng hệ thanh không gian nào?

Chơng 3 : Nhà cao tầng
1.

Sự phân bố khối lợng trên công trình có ảnh hởng tới thành phần động của tải trọng
gió không? Thể hiện ở những việc tính toán nào khi xác định tải trọng gió?

2.

Sự phân bố khối lợng trên công trình có ảnh hởng tới lực động đất của công trình
không? Thể hiện ở những việc tính toán nào khi xác định lực động đất?

3.

Trong nhà cao tầng dùng sơ đồ kết cấu khung giằng có khả năng cho công trình v ơn
cao hơn dùng sơ đồ giằng, vì sao? Các sàn nhà cao tầng vì sao cần có cấu tạo thành
các vách cứng ngang?

4. Hãy phân tích và so sánh u nhợc điểm của 2 phơng án bố trí vách cứng trong kết cấu
của một nhà cao tầng có mặt bằng chữ nhật nh sau:
a. 4 vách cứng bố trí thành lõi đặt ở khu vực giữa mặt bằng nhà
b. 4 vách cứng bố trí ở 4 mặt của nhà
5.

Trong nhà cao tầng có hệ dầm sàn phổ thông hãy đa ra các phơng án liên kết các
dầm giao nhau, phân tích và chọn phơng án lợi nhất. Theo anh (chị) bản sàn có cần
phải liên kết chặt với các dầm đỡ nó hay không, vì sao?

6.

Trong tính toán nhà cao tầng, chỉ cần xét tải trọng động đất tác động theo phơng
cạnh ngắn của mặt bằng nhà, nh vậy đúng hay sai? Theo anh (chị) tải động đất
phải xét theo phơng nh thế nào?

7.

Nêu bản chất căn bản của tải trọng gió đối với công trinh.Thành phần động của tải
trọng gió do đâu mà có? Đối với nhà cao tầng khi nào cho phép bỏ qua thành phần
động này, vì sao?

8.

Trong nhà cao tầng, cấu tạo và bố trí các vách cứng khác nhau thì thành phần
động của tải trọng gió vào công trình có khác nhau không, vì sao?

5